教学材料《数控机 床》-第5章

5.1数控加工中心概述5.1.1数控加工中心概述1.按主轴空间位置分类(1)立式数控加工中心(2)卧式数控加工中心2.按功能特征分类(1)钻削加工中心(2)铣加工中心(3)万能加工中心3.按所用换刀装置分类下一页返回5.1数控加工中心概述(1)转塔头加工中心(2)带刀库的加工中心4.按工作台结构特征分类按工作台结构特征，数控加工中心可分为单工作台、双工作台和多工作台加工中心。5.按主轴结构特征分类数控加工中心可分为单轴、双轴、三轴及可换主轴的加工中心。上一页下一页返回5.1数控加工中心概述5.1.2数控加工中心的主要加工对象1.既有平面又有孔系的零件(1)箱体类零件(2)盘、套、板类零件2.复杂曲面类零件复杂曲面是由复杂的空间曲线构成的，此类零件采用普通加工一般很难完成，甚至是无法完成。3.异形零件异形件是外形不规则的零件，大多数需要进行点、线、面多工位混合加工，如支架、基座、靠模架等。上一页下一页返回5.1数控加工中心概述4.特殊加工零件利用加工中心可以完成一些特殊的工艺工作，如在金属表面刻字、刻线、刻图案;在加工中心的主轴上装上高频电火花电源，可对金属表面进行线扫描表面悴火;用加工中心装上高速磨头，可实现小模数渐开线圆锥齿轮磨削及各种曲线、曲面的磨削等。上一页返回5.2数控加工中心加工工艺基础5.2.1数控加工中心的工艺特点1.加工精度高2.表面质量好3.加工生产率高4.工艺适应性强5.劳动轻度低条件好6.良好的经济数益7.有利于生产管理的现代化下一页返回5.2数控加工中心加工工艺基础5.2.2数控加工中心刀具的特点刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具的刚性。上一页下一页返回5.3数控加工中心编程指令5.3.1数控加工中心的编程特点数控加工中心的编程有如下特点。(1)进行合理的工艺分析，安排加工工序(2)根据批量等情况决定采用自动换刀还是手动换刀。(3)自动换刀要留出足够的换刀空间(4)为提高机床的利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者在运行程序前及时修改刀具补偿参数。(5)对于编好的程序应认真检查，并在加工前进行试运行上一页返回5.3数控加工中心编程指令(6)尽量把不同工序内容的程序分别安排到不同的子程序中，或按工序顺序添加程序段号标记。(7)尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜像、旋转、固定循环和宏指令编程处理的功能，以简化程序量。(8)可以把加工时所要使用的第一把刀具直接安装在主轴上，并将这把刀的刀号输入设置到某地址号中。5.3.2换刀指令M06和选刀指令T的用法1.在程序中先出现T指令，后出现M06指令编程格式:N_G28Z_TM06;上一页下一页返回5.3数控加工中心编程指令采用这种方式编程时，在Z轴返回参考点的同时，刀库开始运动，进行刀具交换，所选刀具T换到主轴上2.在一个程序中先出现M06。后出现T指令编程格式:N_G28Z_M06T;执行程序时，首先返回参考点，然后执行M06进行主轴换刀。换刀完成后执行T指令，因此这种换刀程序完成时，主轴上的刀具并不是T，而是前段换刀程序执行换刀刀位上的刀具。即T要在下个换刀程序出现后被安装在主轴上上一页下一页返回5.3数控加工中心编程指令3.T指令和M06不在同一程序段编程格式N_T;…N_G28Z_M06;这种编程格式，在执行T功能的同时，也开始执行下面的加工程序，选刀时间与加工时间重合，所换刀具为T,编程时也经常采用。上一页返回5.4数控加工中心编程举例5.4.1带单一孔类零件编程举例例5-1如图5-6所示毛坯为小100x10的圆料，材料为铝，试编写程序使用刀具:T01,Φ16立铣刀,T02,Φ10立铣刀;T03，Φ3中心钻;T04,Φ11.8钻头;

TOS,Φ12铰刀。手工编程如下:O0001；G91G28Z0；返回参考点T01M06；换1号刀G90G54G00X0Y0S500M03；建立工件坐标系G43Z100H01；建立1号刀长度补偿下一页返回5.4数控加工中心编程举例X-65Y0；Z5.0；1号刀快速进给到R平面G01Z-8F50；刀具直线插补到Z=-8位置M98P100D01（D=8.2）；调用粗加工台阶子程序G01Z-16F50；M98P100D01（D=8.2）；G01Z-24F50；M98P100D01（D=8.2）；G49G00Z100；取消1号刀长度补偿M05；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G91G28Z0；T02M06；换2号刀G90G54G00X0Y0S1000M03；G43Z100H02；X-65Y0；Z5.0；G01Z-5F50；M98P100D02（D=5）；调用精加工台阶子程序G01Z-10F50；M98P100D02（D=5）；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G01Z-15F50；M98P100D02（D=5）；G01Z-20F50；M98P100D02（D=5）；G01Z-24F50；M98P100D02（D=5）；G49G00Z100；取消2号刀长度补偿M05；G91G28Z0；T03M06；换3号刀G90G54G0X0Y0S1500M03；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G43Z100H03；G98G81R5Z-5F80；钻中心孔G80；取消钻孔循环M05；G91G28Z0；T04M06；换4号刀G90G54G0X0Y0S1500M03；G43Z100H04；建立4号刀长度补偿G98G83R5Z-42Q2F70；深孔排屑加工循环G80；M05；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G91G28Z0；T05M06；换5号刀G90G54G0X0Y0S180M03；G43Z100H05；G98G81R5Z-45F40；G80；M05；G91G28Z0；M30；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例子程序O100；铣台阶子程序名G41G01X-65Y-30F100；建立刀具半径补偿G03X-35Y0R30；圆弧加工切入G01Y32；G02X-32Y35R3；加工圆角G01X32；G02X35Y-32R3；G01Y-32；G02X32Y-35R3；上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G01X-32；G02X-35Y-32R3；G01Y45；G40G01X-65；M99。5.4.2多孔类零件编程举例5-3加工如图所示的螺纹孔如图5-7取中间通孔为坐标系原点。T1M06；主轴上换好1号刀（中心钻）上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G54G00X0Y0Z100T2；选择G54工件坐标系，2号刀Φ8.8MM的钻头准备换刀G00Y50；G01G43H1Z20M03S800；建立中心钻长度补偿G91G99G81Y-50Z-5R5F40K2；G81点钻中心孔G80G49G90G00Z100；取消钻孔循环，Z向退刀X0Y0M06；更换2号刀G00G43H2Z20S800M03T3；设定2号刀参数，3号刀Φ10MM的丝锥准备换刀G00Y50；G91G99G83Y-50Z-45R5Q8F40K2；深孔排屑加工循环上一页下一页返回5.4数控加工中心编程举例G80G49G90G00Z100；X0Y0M06；更换3号刀G43H03Z20S200M03；Y50；G99G91G84Y-50Z-40R5P1.25K2；攻右旋螺纹G00G49G80Z100；X0Y0M05；M30。上一页返回思考与练习5.1数控加工中心按所用换刀装置可分为哪几类?5.2数控加工中心的编程特点有哪些?5.3自动换刀装置的换刀过程可分为哪两部分?在程序中分别用什么代码控制?5.4试说明在使用机械手换刀的加工中心上，执行程序“T02M06”和“M0